[发明专利]一种适用于大容差捕获的可折叠目标适配器

说明书

本发明提供一种适用于大容差捕获的可折叠目标适配器，能够实现空间机械臂低冲击、大容差、高刚度捕获并对接；且捕获杆可折叠，减少产品包络。该目标适配器包括：支撑结构以及安装在支撑结构上的捕获模块、定位模块、锁紧对接模块和捕获杆展开机构；捕获模块用于和末端执行器上的绳索式捕获机构配合，实现对目标适配器的捕获；定位模块用于末端执行器与目标适配器对接过程中的导向和定位；锁紧对接模块用于末端执行器与目标适配器对接后的机械锁紧和电气对接；捕获杆展开机构用于捕获模块中捕获杆的折叠锁定及解锁展开；当捕获杆处于折叠状态时，捕获杆水平设置在支撑结构表面；当捕获杆处于展开状态时，捕获杆垂直设置在支撑结构表面。

技术领域

本发明涉及一种适配器，具体涉及一种折叠式目标适配器，属于航天设备技术领域。

背景技术

目标适配器安装在目标物体上，与空间机械臂末端执行器配合使用，实现机械臂对目标物体的抓取和释放操作。具体为：目标适配器安装在需要由机械臂捕获的目标物体上，由机械臂实现对其的捕获并在机械臂的控制下将目标物体移动到指定位置。

目前已成功发射应用机械臂目标适配器的有国际空间站欧洲臂ERA目标适配器、国际空间站机械臂系统(SSRMS)目标适配器等。末端执行器的结构形式不同，与其相配的目标适配器也不同。目前目标适配器多采用与末端执行器直接导向定位后对接的方式，冲击大，且不能实现大容差捕获。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种适用于大容差捕获的可折叠目标适配器，能够实现空间机械臂低冲击、大容差、高刚度捕获并对接；且捕获杆可折叠，减少产品包络。

所述的适用于大容差捕获的可折叠目标适配器包括：支撑结构以及安装在所述支撑结构上的捕获模块、定位模块、锁紧对接模块和捕获杆展开机构；

所述捕获模块用于和末端执行器上的绳索式捕获机构配合，实现对目标适配器的捕获；所述捕获模块包括：捕获杆和球头，所述捕获杆一端通过捕获杆展开机构安装在支撑结构上，另一端连接球头；所述球头上设置有钢丝绳槽，当所述末端执行器上的绳索式捕获机构将钢丝绳缠绕在所述钢丝绳槽内时，完成对所述捕获杆的捕获；

所述定位模块用于末端执行器与所述目标适配器对接过程中的导向和定位；

所述锁紧对接模块用于末端执行器与目标适配器对接后的机械锁紧和电气对接；

所述捕获杆展开机构用于所述捕获杆的折叠锁定及解锁展开；当所述捕获杆处于折叠状态时，所述捕获杆水平设置在支撑结构表面；当所述捕获杆处于展开状态时，所述捕获杆垂直设置在支撑结构表面。

所述定位模块包括：梯形齿和两个以上导向座，在所述支撑结构的对接面上沿周向分布有两个以上导向座，所述导向座的定位面为外凸的弧形面，该弧形面与末端执行器对接端沿周向分布的两个以上弧形槽一一对应配合，用于末端执行器捕获目标适配器后的导向及粗定位；

在所述支撑结构的对接面上设置有两段以上呈弧形分布的梯形齿，两段以上所述梯形齿位于同一圆周上，两段以上所述梯形齿用于和所述末端执行器对接端上两段以上梯形齿一一对应啮合。

所述锁紧对接模块包括：锁紧头和浮动电连接器插座，在所述支撑结构的对接面上沿周向分布有两个以上锁紧头，所述锁紧头包括两个相对设置的锁紧卡爪；所述锁紧头用于和末端执行器上的锁紧座对接锁紧实现末端执行器与目标适配器的刚性对接；

所述浮动电连接器插座通过角盒固定在支撑结构上，当所述锁紧头与末端执行器上的锁紧座对接锁紧后，所述末端执行器上的电连接器插头与所述浮动电连接器插座插接。

所述捕获杆展开机构包括：折叠锁定机构和解锁展开机构；

所述折叠锁定机构包括：压紧杆、压紧杆切断装置和弹簧B；所述解锁展开机构包括：捕获杆固定底座、捕获杆支撑座、套筒和转动轴；